Equation de la conservation de la quantité de mouvement

CIRCUIT DE REFROIDISSEMENT ET CIRCULATION :

Généralement, le liquide de forage circule en circuit fermé, à partir des pompes, dans le puits et remonte les déblais de terrain vers les équipements d’épuration et de nouveau vers les pompes. Afin d’assurer la circulation du liquide, les installations de forage sont équipées d’un système de circulation qui est destiné à amener le liquide de forage sous pression à partir des pompes vers la tête d’injection, se déplaçant de haut en bas et vice versa, à renvoyer le liquide de la tête de puits dans les bacs à boue, à éliminer les déblais du liquide et à préparer un nouveau liquide de forage. Dans la plus part des cas, les liquides de forage sont préparés directement sur les installations de forage. Dans les régions où le forage des puits est concentré, on les prépare d’une manière centralisée aux usines puis on les transporte aux installations de forage au moyen des camions-citernes. Les composants principaux du liquide de forage sont l’argile et l’eau ; les autres réactifs y sont ajoutés en quantités relativement insignifiantes. Au forage dans les conditions compliquées on ajoute dans le liquide de forage les alourdissants : oxyde baritique ou fer hématite. Les systèmes de circulation comprend une ligne de refoulement, une ligne auxiliaire et un système de vidange ; La ligne de refoulement se compose de la conduite à haute pression par laquelle le liquide est amené aux pompes à la tour de forage, au tube d’équilibre de pression hydraulique et au flexible. Elle est munie de vannes et d’instruments de contrôle et de mesure. Le système de vidange comprend les dispositifs pour épurer et préparer le liquide de forage, réservoirs de recueil de pompe, conduites d’aspiration, filtres, vannes et réservoirs de stockage de liquide de forage.

Choix de la formulation du solveur: Sous « Fluent », on peut choisir entre plusieurs formulations du solveur: La formulation « Segregated », ou isolée (implicite) : Cette formulation résout les équations de continuité, de quantité de mouvement et quand c’est nécessaire celle de l’énergie, séquentiellement, c’est-à-dire isolées les unes des autres (implicite par défaut). Le solveur isolé est classiquement employé pour les écoulements Incompressibles à modérément compressibles. La formulation « Coupled », ou couplée (implicite ou explicite) : Cette option permet aux équations gouvernantes d’êtres résolues simultanément, c’est-à-dire couplées les unes avec les autres Cependant, les autres scalaires, tels que les quantités de la turbulence, sont traités isolément. Initialement, ce mode a été conçu pour les écoulements compressibles à grandes vitesses. Ceci lui donne un avantage pour le traitement des écoulements hautement couplés (forte interdépendance entre la densité, l’énergie et les moments) avec des forces de volumes (pare exemple flottabilité et forces de rotation). Il faut signaler que le solveur couplé implicite requiert presque le double de la mémoire qu’utiliserait le solveur isolé, alors que le solveur couplé explicite vient au milieu, en terme de besoins en ressources, mais converge plus lentement que la formulation implicite et n’est conseillé que pour les écoulements in stationnaire. [10]

Schémas de discrétisation:

Sous « Fluent », les variables stockées au centre de la cellule doivent êtres interpolées aux faces du volume de contrôle. Il est possible de choisir entre différents schémas de discrétisation pour les termes convectifs des équations gouvernantes, alors que les termes visqueux sont automatiquement discrétisés au second ordre pour plus de précision. Il reste que la discrétisation au premier ordre procure une meilleure convergence, alors que le « Second Order Upwind Scheme » est de rigueur pour les écoulements non alignés au maillage. Aussi, il existe d’autres schémas de discrétisation : Le schéma « QUICK » (Quadratic Upwind Interpolation for Convective Kinetics) : il procure une meilleure précision que le schéma au second ordre pour les écoulements rotationnels et tourbillonnaires (Swirling) avec un maillage régulier. Cependant, il ne pas recommandé par un maillage triangulaire. Ce schéma utilisé dans notre étude. Le schéma à loi de puissance « Power Law » : il est plus précis que le « First Order Upwind Scheme » pour les écoulements à très bas nombres de Reynolds. Le schéma « third-order MUSCL » : il donne plus de précision que les autres schémas.

CONCLUSION GENERALE

Parmi l’appareillage le plus couteux, utilisé pour la réalisation d’un puits de forage pétrolier, on trouve l’outil de forage. Les conditions défavorable de température, de charge (poids sur l’outil) et de frottement dont lesquelles il se trouve, nous obligent à bien refroidir cet outil. Le refroidissement réalisé par la boue de forage est directement lié par le débit de cette dernière. Pour bien comprendre la relation entre l’échauffement de l’outil de forage par frottement et son refroidissement par la boue, une étude par simulation numérique de l’écoulement avec transfert de chaleur, à l’intérieur d’un puits de forage a été présentée. L’effet du débit de la boue de forage sur le refroidissement de l’outil de forage. L’écoulement a été modelé par la résolution numérique des équations de conservation de la masse, de l’énergie, aussi bien que du mouvement. En introduisant des conditions et un dimensionnement réel. Dans ce modeste travail on a sortie avec une conclusion que le bon refroidissement quand appliquant le débit 1000 l/min . L’étude est la première aux niveaux de département des hydrocarbure que nous avants l’honneurs de présenter. L’étude est appliquer avec des vrais paramètres obtenue de déférents références quand nous avant trouver des difficultés de trouver . Espérant aux future qu’il aura un compliment de cette étude en changent autre paramètres ainsi que le type de fluide de forage, composition d’outil et peut êtres le type de forage sella pour arriver a trouver une solution pour la diminution des effets d’échauffement sur les équipements de fonds. Cette étude nous a biens pris l’utilisation de logicielle fluent ou nous avant déterminer le débit idéal pour obtenir le bon refroidissement par l’étude de simulation